作者:章俊梅 周军 来源:文汇报 发布时间:2023/11/22 8:37:17
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高校交叉科学研究三大瓶颈问题如何破解

 

■章俊梅 周军

在人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术推动下,信息、生命、材料等众多领域知识汇聚融合,越来越需要科研人员通过学科交叉产生突破性创新成果,解决关系人类生存和社会可持续发展的重大科学问题。

近年来,我国高度重视交叉科学的发展,出台了系列支持政策。但是,交叉科学研究依然面临组织管理难、评价难、人才培养难的三大难点问题。面对这三大瓶颈问题,高校究竟该如何解决?

交叉科学研究面临三大难题

交叉科学研究并非几个学科的简单叠加,而是源于对单一学科无法或是无意对某些重要问题进行研究的认识,两个或多个学科相互交叉渗透的结果。

交叉学科交叉形式多种多样,既有同一层次学科之间的交叉,也有不同层次学科之间的交叉;有传统学科之间的交叉,也有传统学科与新兴学科之间的交叉。统计数据显示,诺奖得主的学科背景多元,并且多数拥有跨学科或多学科教育背景。近四成诺奖得主本科和博士学位分属不同的学科大类,109位诺奖得主本科或博士阶段拥有两个及以上学位。

诺奖得主研究领域主要交叉包括以下六个:化学物理-生物化学与分子生物学;生物化学与分子生物学细胞生物学;研究与实验医学-免疫学;生理学-神经科学;物理-材料-冶金与冶金工程;物理-天文学。

调查同样显示,交叉科学研究涉及的学科越多,学科之间的距离越大,越不容易被理解。同时,学科交叉研究的这些特点使得交叉科学研究面临着交叉研究组织管理难、交叉研究评价难与交叉研究人才培养难三大难题。

首先,是交叉科学研究组织管理难。交叉科学研究不同于传统单一学科的研究,其涉及领域广、研究机构多、研究人员多。这些特点造成了交叉科学研究的组织管理相对复杂。

我国交叉科学发展时间较短,相应的研究人员管理机制不完善,一些交叉科学研究组织比较松散,通常挂靠在某一机构或者某一院系,并且基于传统的单一学科对研究人员的聘用、考评、晋升等统一管理,这也导致交叉科学研究难以得到专门的制度保障。

交叉科学研究评价难,在于交叉研究的多样性,导致现有单一学科评价体系难以客观地评价交叉科学研究成果。

交叉科学研究有着高风险性、不确定性,而且成功率不高,但科研评审专家往往来自某个单一学科,评审意见较难统一,这导致很多交叉研究难以获得长期稳定的研究经费支持。例如,当申报的项目涉及某两个学科交叉时,通常会依托其中某一学科进行申报,评审过程中邀请的评审专家也通常来自该学科,而来自另一个学科的申请者很可能会受到评审专家的诸多质疑。加之两个学科的基础不同,关注的研究重点与研究范式不同,这样的科研项目申请通常成功率不高。这也是为何国家自然科学基金委会在2020年10月30日,时隔11年后再次成立新的科学部——交叉科学部。

而交叉研究人才培养难,则在于交叉科学研究通常需要综合的多学科方法,这对科研人员的学术背景、科研素养、沟通合作等能力要求更高。

研究人才培养一般包括青年师资后备人才与本硕博学生培养两方面。在青年科研人员培养方面,交叉科学领域划分尚未明确,导致部分科研人员难以准确匹配领域类别,难以获得同行专家的认可与支持,从而降低了从事交叉学科研究的积极性;本硕博学生培养方面,尽管2021年国务院学位委员会通过了《交叉学科设置与管理办法(试行)》,但许多高校仍缺乏有效的交叉科学培养体系,如培养方案制定、课程设置、导师指导、学位授予等,导致交叉人才培养比较分散,建制化、规范化不足。

四项举措推动高校发力交叉科学研究

针对以上难点,国内外各高校科研院所积极探索交叉科学研究组织机制创新,通过成立交叉学科研究中心、研究所和实验室等研究机构,设置长效稳定的资助计划、建立科学的综合评价体系和完善系统的交叉人才培养机制等来加强学科交叉研究。

首先可以交叉科学研究平台和柔性的组织管理机制为依托。

国际上激发交叉创新活力有三种组织模式,包括设立独立实验室和研究中心的斯坦福模式、依托国家实验室开展多领域前沿研究的伯克利模式、促进产学研联动的名古屋模式。

我国科研院所可以在借鉴国际经验的基础上,形成适合我国科研基础与特征的研究平台与管理机制。比如,可将面向国家战略需求的重大科学问题细化为明确的多学科研究目标,并成立专项研究院等相关研究组织或机构,对交叉科学研究进行顶层设计,吸引和组织不同学科的人才开展合作。

上海交通大学就基于“大生物学(The Great Biology)”中的4个碱基统一整个生命世界的理念,于2005年成立了Bio-X研究院,按照“生物界一家人”的科研宗旨,在生命科学内交叉所有可能的学科。通过多学科交叉的优势,Bio-X研究院所取得的成就连续数年在学校中人均第一,人均科研经费居学校榜首,影响因子大于30的论文占全校的1/2,而固定编制的人员只占学校的1/1000。另一方面,高校科研院所可以通过柔性的组织管理机制,培养良好的创新、交叉的研究生态,以促进不同学科研究人员之间的交叉合作。

其次必须以长效稳定的交叉研究资助为保障。

在交叉科学研究资助方面,我国高校科研院所一方面积极申请和争取国家自然科学基金、国家科技部的相关资助,另一方面设置了专门的基金或多所科研院所合作成立基金鼓励学科交叉与合作。国家自然科学基金委员会成立的交叉科学部专门资助交叉领域重大科研项目与人才项目。高校方面,如上海交通大学于2007年设立了医工(理)交叉研究基金,有力推动了医学学科与工科、理科的融合发展。如斯坦福大学创设种子基金,资助高风险、有挑战的科研项目,并进一步吸引校外巨额资助;加强社会合作,和企业、基金会等建立良好联系,拓宽经费来源。

同时要以科学的交叉学科研究综合评价体系为支撑。

国外高校一般以同行专家定性评价为主,以定量评价为辅,比如,密西根大学根据受聘教师的专业技能、研究成果、学术影响力、同行地位、社会服务等进行同行评议。我国高校科研院所正积极探索定性和定量评价相结合的综合评价方法。其中,定性评价主要指同行专家评价,定量评价指标主要包括论文发表数量、出版物数量、引用数、研究生培养数量和专利数量等。

包括上海交大在内的国内高校也在积极探索科学的综合评价体系,通过科学的分类评价体系,改变传统的“一刀切”量化评价模式,以评估取代考核;引导院系探索和建立协同创新的机制与有效措施,科学评估交叉合作成果,尊重和认可团队所有参与者、合作者的实际贡献,提高科研人员参与交叉研究的积极性。

最后要以系统的交叉人才培养机制为根本。

在青年科研人员的培育方面,要坚持党管人才原则,实施更加开放、有效的人才政策,遵循交叉科学研究的规律,提供长效稳定的资助渠道,鼓励青年科学家挑战前沿科学难题,积极开展交叉科学研究。

在本硕博学生培养方面,要完善交叉学科特色化培养方案,优化课程培养体系,专业教育与通识教育相结合,提高学生基础素质和对现实问题的敏锐性;考虑不同学科课程的内在紧密联系,设计模块化的专业课程,加强学生对专业领域的认识。此外,组织学术论坛和学科交叉研讨会,建立交叉学科人才培养基地等,为不同学科背景学生提供交流机会,形成交叉思维意识。

(作者单位:上海交通大学科学技术发展研究院)


 
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